电网调度图形化智能检修计划管理系统.docx

电网调度图形化智能检修计划管理系统-泰豪GMP(一) 概述 电力系统发输变电设备检修计划的安排是一项复杂的日常工作，需要检修单位、调度、生产等多部门多专业的人员互相协作，密切配合。随着电力系统的发展，设备 数量越来越多，电网运行方式的日益灵活，电网设备检修计划存在电网拓扑结构复杂、编排规则多且动态变化等特点，人工安排检修计划的工作越来越繁琐，电网检 修安排日趋困难，靠安排检修人员凭经验进行安排，这一方面增加了由于检修安排不当而给整个电网的安全运行带来隐患的可能性，另一方面也加重了检修安排人员 的工作强度。 开发一套利用人工智能技术，基于专家系统图形化检修计划智能编排系统，对于保证检修安排的合理性，提高电网安全优质服务具有重要的意义。采用专家系统技 术，利用知识库、推理规则辅助推理机制，智能编排电网检修计划，有效控制电网设备的停电频率、停电时间，正确规避设备冲突，科学、合理地安排设备检修，提 高电网运行的可靠性和经济性，具有快速可靠的优点 为此，泰豪软件公司针对上述情况研发了电网调度图形化检修计划管理系统（Intelligent Grid Scheduling Graphical Management System Maintenance Plan，以下简称“泰豪GMP”）。(二) 产品功能及其子系统 泰豪GMP是基于IEC61970 CIM模型标准“数字电网模型”图模一体化设备资源支撑平台，通过电网安全约束、无功优化、潮流计算、等电力系统安全约束条件形成电力检修安排优化模型， 利用知识库、推理规则辅助推理机制，建立图形化检修安排专家系统，解决完全依靠业务人员的经验来判断计划中停电设备之间的冲突问题，杜绝了业务人员在设计 检修计划过程中可能出现的各种漏洞，把电力调度工作中繁琐的检修计划设计由人工完成变为用机器自动完成，不但提高工作效率,减轻工作人员的劳动强度，而且 保证检修计划设计的严密性及其实施的安全性。泰豪GMP功能主要由如下子系统来实现，具体如下：1.图模一体化子系统 图模一体化子系统是基于CIM标准模型建立，生成的电网拓扑关系与图形符合CIM标准。系统是以绘图为先导，实现图形库与电网资源库的同步建模、建库。通 过图元的几何连接，自动建立电网对象之间的连接关系，从而在数据库中建立起系统所需的物理模型。只要把电网主接线图、一次主接线图完成，就可以根据电网对 象之间的连接关系把拓扑模型建好，绘图和建库同步进行，既提高了工作效率，又避免图形库与电网资源库的重复建模、建库。2.检修计划辅助生成专家子系统 检修计划辅助生成专家子系统是整个系统核心部分，主要由电网事实库、电网规则知识库、智能分析推理机、智能解析器组成。示意图如下：3.图形化智能批答子系统 图形化智能检修计划批答子系统是进行系统操作人机接口，检修计划专责主要通过该子系统进行人机交互操作，结构示意图如下：4.检修计划管理子系统 该子系统主要由流程审批、检修编辑、检修计划考核以及图形化查询统计分析四个功能模块组成。(三) 应用成效 泰豪GMP是以电力系统网络拓扑图模一体化平台为核心，以智能专家辅助安排检修计划功能为基础,该产品的应用能够取得以下成效：1.建立基于CIM电网模型，实现电网设备图模一体化 以数字电网模型为基础，建立基于CIM模型符合国网公司要求的SVG格式的厂站一次接线图，真正实现一次设备数据的图模一体化管理;以电压等级或调度区域 划分的原则下建立属于各调度单位的电网联络图，使对厂站接线图的管理能够实现统一标准。并提供基于CIM模型图模导入功能，将已有的EMS系统模型、全网 拓扑结构图、厂站接线图Svg格式导入到系统中，避免重复绘制，提高应用效率。2.建立图形化检修安排专家系统，实现智能自动编排检修计划 专家推理系统是基于图形化电力系统网络拓扑结构，在系统安全稳定极限、潮流分析、无功优化等电网约束条件为前提，同时考虑1.电网安全正常供电2.电网拓 扑停电设备不冲突3.检修设备停电电量最小4.避免重复停电5.符合检修周期6.符合检修工期7满足状态检修要求等业务约束条件，利用知识库、推理规则辅 助推理机制，智能编排年季月周电网检修计划。并能根据检修申请智能生成的检修计划。3.基于CIM模型全景电网拓扑结构图形为基础，实现检修票可视化批答过程 系统是基于CIM模型矢量图形SVG为基础的电网拓扑模型，检修安排人员选择预批复检修申请到预处理检修申请列表中，系统根据安全校核规则库自动智能推理 检修申请与检修台帐情况，在电网网络拓扑图和一次主接线图图形化直观展示检修申请信息，并自动分析出检修批复注意事项，检修安排人员通过点击批复检修申请 操作，系统自动完成检修受理过程，并将检修流程发送到下一环节，使整个检修批复过程简单化、智能化、可视化和科学化。4建立检修计划图形模拟仿真、培训的平台 图形化智能检修计划编排系统除了根据电网检修申请及逻辑推理自动安排检修计划，也可以进行模拟演示推理检修计划全过程，并在图形化全景电力网络拓扑结构图 上进行直观展示，使检修计划安排人员通过图形化模拟仿真直观清楚地观察整个检修安排过程，全面准确了解电网方式运行情况，防止检修计划误安排。(四) 系统结构及其特点 泰豪GMP是基于CIM电网接线模型为基础，结合专家系统的推理方法实现图形化、智能化电网设备检修计划辅助生成，利用工作流平台、数据交换平台为依托实 现图形检修票受理、批复、下达、执行、终结的一体化、流程化管理，并在此基础上扩展设备检修计划制作的模拟练习和培训功能。 系统采用面向服务SOA架构、SVG技术、AJAX技术实现，系统采用B/S+C/S结构。系统体系结构图如下：泰豪GMP具有如下技术特点1.图形、设备、拓补关系等基础资源免维护：本系统能够通过与EMS、网络分析等自动化系统的资源整合，对自动化系统中维护的电网基础模型进行抽取和直接利用，免去类似系统需要人工建立基础模型的巨大工作量，从根本上提升系统的实用性和易用性。2.设备状态、潮流信息的同步与一致性：通过与自动化系统的数据接口，获取遥信遥测数据，以实现厂站接线图中设备初始状态位和潮流数据的同步与实时显示，免去由调度员手工维护设备状态位的巨大工作量，并具有与自动化系统一致的潮流显示界面。3.基于CIM和SVG标准的图形平台：本系统图形平台的构建基于IEC 61970 CIM标准和SVG图形标准，基础资源和厂站接线图一次建立后可多处使用而多次使用，同时便捷的与基于同样标准的外部系统进行应用集成。4.对线路、间隔、主变、母线等设备检修进行了分类管理，并按照“避免重复停电规则”安排检修计划。5.在设备分类的基础上，结合电网的接线方式，按照电压等级、一次与二次设备以及线路拓扑等原则，对停役设备合并检修。6.用了设备实际运行可靠性指标、设备寿命分布函数以及设备重要性模型等算法。7.根据检修计划的优化指标和可靠性的要求，确立了检修计划